CH695641A5

CH695641A5 - Schwingungs- und Schalldämpfer.

Info

Publication number: CH695641A5
Application number: CH22632001A
Authority: CH
Inventors: Radim Zima; Tomas Bohac
Original assignee: Bonatrans A S
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2006-07-14
Also published as: DE10161006A1; ITMI20012646A1; CZ20004646A3; AT502119B1; CZ292368B6; AT502119A1

Description

CH 695 641 A5

Beschreibung Gebiet der Technik

[0001] Die technische Lösung betrifft die Konstruktion und das Gefüge eines Schwingungs- und Schalldämpfers zur Senkung der ungünstigen dynamisch akustischen Auswirkungen in technischen Maschinesystemen, wie z.B. bei Bremsscheiben, Zahnrädern, u.a., besonders aber bei Rädern der Gleisfahrzeuge.

Stand der Technik

[0002] In sich bewegenden Maschinenteilen und Baugruppen entstehen Vibrationen, die nachfolgend übertragen werden. Solche vibrierende Systeme bilden dann bestimmte Energie, die unter anderem auch als Lärm bezeichnete Schallbildung verursacht.

[0003] Zur Senkung dieser Schwingungen und des Lärms werden Schwingungs- und Schalldämpfer benutzt, die mit vibrierenden Maschinenteilen durch Schrauben, Bolzen, Nieten, das Kleben oder Distanzringen mechanisch verbunden sind.

[0004] Die bisher angewendeten Schwingungs- und Schalldämpfer sind als ein Blech bzw. als ein mit Antischwingungs-masse versehenes Blech ausgeführt. Andere Arten von Schwingungs- und Schalldämpfern sind aus zwischen die Bleche eingelegten Schichten von uummi geDildet oder sie sind aus Segmenten gebildet, aie sich aus Metalllamellen una Masten zusammensetzen.

[0005] Ausführungen dieser Schwingungs- und Schalldämpfer sind z.B. in Patentschriften EP-A-0 278 248 oder EP-A-0 510 974 aufgeführt, wobei die Schwingungs- und Schalldämpfer durch verschiedene eventuell durch adhäsive Schichten ergänzte Kombinationen eines nackten Blechs und einer viskoelastischen Masse gebildet sind. Es sind auch Schwingungs- und Schalldämpfer gemäss der Patentschrift US-A-4 297 154 bekannt, die sich aus Streckmetall und einer oder zwei Elastomerschichten zusammensetzen. Eine weitere Ausführung des Schwingungs- und Schalldämpfers ist in der Patentschrift CZ-285 423-B6 beschrieben, wo der Schwingungs- und Schalldämpfer aus mehreren Schichten einer viskos plastischen Masse, die die aus Streckmetall und nacktem Blech gebildeten Metallschichten trennt.

[0006] Ein Nachteil dieser Schwingungs- und Schalldämpfer ist, dass sie Dämpfung im ganzen Bereich der Schwingungsfrequenzen nicht gewährleisten, und die Dämpfung ist also aus dem Sichtpunkt der Schnelligkeit und Intensität nicht perfekt. Langzeitige Wärmebeständigkeit der Schwingungs- und Schalldämpfer ist auch ungenügend, was nachfolgend auch Effektivität der Schwingungs- und Schalldämmung schlechter macht. Bei grossen Gleisfahrzeuggeschwindigkeiten kommen weiter auch Haftigkeitsstörungen einzelner Schichten eines zusammengesetzten Schwingungs- und Schalldämpfers durch Einfluss von hohen Werten der Schleuderkraft vor.

[0007] Nachfolgend haben diese Nachteile auch Einfluss auf eine kürzere Betriebsdauer der Schwingungs- und Schalldämpfer und Notwendigkeit deren Austausches, wodurch sich die Betriebskosten der technischen Maschinensysteme erhöhen.

Wesen der Erfindung

[0008] Die erwähnten Nachteile werden im beträchtlichen Masse durch einen aus untereinander verbundenen Schichten zusammengesetzten Schwingungs- und Schalldämpfer, vorzugsweise für Räder der Gleisfahrzeuge, beseitigt.

[0009] Ein solcher Schwingungs- und Schalldämpfer wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

[0010] Einzelne Schnitte oder Öffnungen im Schwingungs- und Schalldämpfer sind dabei entweder nur in einer Schicht oder in mehreren Schichten oder in allen Schichten. Das bedeutet, dass die Schnitte oder Öffnungen im Rahmen der Gesamtdicke des Schwingungs- und Schalldämpfers verschiedene Tiefe aufweisen.

[0011] Der eigene Schwingungs- und Schalldämpfer kann verschiedene Grössen und Formen aufweisen, z. B. einer Kreisplatte, eines Kreisrings oder jedwede andere Form, und kann gemäss Erfordernissen, die aus der Form des schwingenden Massenkörpers, in dem er mit Hilfe von Sicherungsdistanzringen, Schrauben, Bolzen, Nieten oder das Kleben mechanisch aufgenommen ist, resultieren, modifiziert werden.

[0012] Ein Vorteil dieses Schwingungs- und Schalldämpfers liegt darin, dass er Schwingungen und Schall im breiten Band der Frequenzen dämmt, wobei die Kombination der Glasfasern und des Polymers einen kleineren Dämpfungsverlustfaktor hat, was seine Dämmungszeit verkürzt. Auch die Wärmebeständigkeit des Schwingungs- und Schalldämpfers unter Last ist höher und der Schwingungs- und Schalldämpfer ist im Stande, langzeitig Temperaturen bis 150°C zu widerstehen im Falle der üblichen Wärmebeständigkeit und Temperaturen bis 300°C im Falle der höheren Wärmebeständigkeit. Glasfaserschichten erhöhen nicht nur die Dämmwirkung, aber sie garantieren auch hohe Adhäsion mit Polymer, so dass der Schwingungs- und Schalldämpfer eine hohe Tragfähigkeit, die seine Anwendbarkeit auch für Applikationen auf Teilen mit hoher Rotationsgeschwindigkeit ermöglicht, z.B. bei Gleisfahrzeugen bis 200-350 Stundenkilometer, wobei es zu keiner durch hohe Werte der Schleuderkräfte verursachte Haftungsbeschädigung des Schwingungs- und Schalldämpfers kommt. Die Kombination der Glasfaserschichten und der Polymerschichten zwischen ihnen gewährleistet Erreichung der

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Homogenität entlang des Schnittes eines Schwingungs- und Schalldämpfers, was eine Minimalisierung der Restunwucht des ganzen Systems gewährleistet dort, wo der Schwingungs- und Schalldämpfer angewendet ist. Durch ein System von Schnitten oder Öffnungen durch den Schwingungs- und Schalldämpfer kann auch die Wirksamkeit des Schwingungs- und Schalldämpfers in ausgewählten Frequenzbereichen erhöht werden.

Übersicht der Abbildungen auf den Zeichnungen

[0013] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

[0014] Auf Abbildungen 1 bis 8 sind im Querschnitt verschiedene Modifikationen des Schwingungs- und Schalldämpfers abgebildet. Die Schwingungs- und Schalldämpfer sind aus Nacktblech-, Glasfaser- und Polymerschichten zusammengesetzt. Abbildung 9 stellt ein Teil des Schwingungs- und Schalldämpfers mit einem System der Schnitte in der Form von Kurven dar, und letztlich, Abb. 10 stellt ein Teil des Schwingungs- und Schalldämpfers mit einem System von zirkeiförmigen Öffnungen dar.

Beispiele der Erfindungsausführung

Beispiel 1

[0015] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 1 besteht aus einer Nacktblechschicht 1, zwei Glasfaserschichten 3 und vier Polymerschichten 2, die voneinander einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 trennen und gleichzeitig auch beide äusseren Teile des Schwingungs- und Schalldämpfers bilden.

Beispiel 2

[0016] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 2 besteht aus einer Nacktblechschicht 1, einer Glasfaserschicht 3 und drei Polymerschichten 2 , die voneinander die Nacktblechschicht 1 und die Glasfaserschicht 3 trennen und gleichzeitig auch beide äussere Teile des Schwingungs- und Schalldämpfers bilden.

Beispiel 3

[0017] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 3 besteht aus zwei Glasfaserschichten 3, einer Nacktblechschicht 1, und drei Polymerschichten 2. Eine äussere Fläche des Schwingungs- und Schalldämpfers ist durch eine Polymerschicht 2 und die andere äussere Schicht durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander.

Beispiel 4

[0018] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 4 besteht aus einer Glasfaserschicht 3, einer Nacktblechschicht

1 und zwei Polymerschichten 2. Eine äussere Schicht des Schwingungs- und Schalldämpfers ist durch eine Polymerschicht

2 und die andere äussere Schicht durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander.

Beispiel 5

[0019] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 5 besteht aus zwei Glasfaserschichten 3, zwei Nacktblechschichten 1, und fünf Polymerschichten 2. Beide äusseren Flächen des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Polymerschicht 2 gebildet und die Polymerschichten 2 trennen hier auch einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander.

Beispiel 6

[0020] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 6 besteht aus zwei Glasfaserschichten 3, zwei Nacktblechschichten 3 und drei Polymerschichten 2. Beide äusseren Schichten des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander.

Beispiel 7

[0021 ] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 7 besteht aus einer Glasfaserschicht 3, zwei Nacktblechschichten 3 und vier Polymerschichten 2. Beide äusseren Schichten des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Polymerschicht 2 gebildet und die Polymerschichten 2 trennen auch einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten

3 voneinander.

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Beispiel 8

[0022] Der Schwingungs- und Schalldämpfer auf der Abb. 8 besteht aus einer Glasfaserschicht 3, zwei Nacktblechschichten 1, und zwei Polymerschichten 2. Beide äusseren Flächen des Schwingungs- und Schalldämpfers sind durch eine Nacktblechschicht 1 gebildet. Die Polymerschichten 2 trennen einzelne Nacktblechschichten 1 und Glasfaserschichten 3 voneinander.

Industrielle Anwendbarkeit

[0023] Der Schwingungs- und Schalldämpfer ist besonders für Räder der Gleisfahrzeuge konstruiert, aber kann auch vorzugsweise bei Bremsscheiben, Bolzen, Getrieberädern und solchen Maschinenbauteilen, die eine hohe Gesamtenergie der Schwingungen haben, vorzugsweise angewendet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Schwingungs- und Schalldämpfer, vorzugsweise für Räder von Gleisfahrzeugen, an denen er durch Schrauben, Bolzen, Nieten, das Kleben oder Distanzringe befestigt ist, bestehend aus untereinander verbundenen Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass er aus mindestens einer Glasfaserschicht (3), mindestens einer Nacktblechschicht (1) und mehr als einer Polymerschicht (2) gebildet ist, wobei einzelne Glasfaserschichten (3) und Nacktblechschichten (1 ) immer aurch eine Folymerschicnt (ü) voneinander getrennt sind, und dass die äusseren Hachen des bcnwingungs-und Schalldämpfers durch eine Nacktblechschicht (1) oder eine Polymerschicht (2) gebildet sind.

2. Schwingungs- und Schalldämpfer gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem System von Schnitten in der Form einer Gerade, eines Kreisteiles oder einer Kurve der 2. Ordnung versehen ist, wobei die Anzahl und die Länge der Schnitte für einzelne Arten der Schwingungs- und Schalldämpfer verschieden sind, in Abhängigkeit von deren Form und Anwendung, wobei die Schnitte nur in einer Schicht, in mehreren Schichten oder in allen Schichten gebildet sind.

3. Schwingungs- und Schalldämpfer gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem System von Öffnungen verschiedener Form versehen ist, wobei die Anzahl, Grösse und Verteilung der Öffnungen für einzelne Arten der Schwingungs- und Schalldämpfer verschieden sind, in Abhängigkeit von deren Form und Anwendung, wobei die Öffnungen nur in einer Schicht, in mehreren Schichten oder in allen Schichten gebildet sind.

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